JP2005032429A - Slider, and system and method using slider - Google Patents

Slider, and system and method using slider Download PDF

Info

Publication number
JP2005032429A
JP2005032429A JP2004204911A JP2004204911A JP2005032429A JP 2005032429 A JP2005032429 A JP 2005032429A JP 2004204911 A JP2004204911 A JP 2004204911A JP 2004204911 A JP2004204911 A JP 2004204911A JP 2005032429 A JP2005032429 A JP 2005032429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slider
coupled
charging
electrical pad
suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004204911A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005032429A5 (en
Inventor
Zhu Feng
フェン ズー
Ellis T Cha
ティー.チャ エリス
David Hu
フー デイビッド
Yen Fu
フー イェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAE Magnetics HK Ltd
Original Assignee
SAE Magnetics HK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAE Magnetics HK Ltd filed Critical SAE Magnetics HK Ltd
Publication of JP2005032429A publication Critical patent/JP2005032429A/en
Publication of JP2005032429A5 publication Critical patent/JP2005032429A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/581Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following maintaining desired contact or spacing by direct interaction of forces generated between heads or supports thereof and record carriers or supports thereof, e.g. attraction-repulsion interactions
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011Control of flying height
    • G11B5/6017Control of flying height using capacitive measurement

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system and a method for controlling the floating quantity of a magnetic head located on the upper part of a magnetic storage medium such as a disk. <P>SOLUTION: A charging electric pad can be combined with the slider separated from the magnetic head in order to impress electric charge from a charging conductor to the slider. By allowing the charging electric pad to act as a quasi-parallel capacitor, an interval in a boundary between the head and the disk can be increased/decreased on the basis of an impressed voltage level. The slider may be electrically insulated from a suspension. A feedback control system can monitor and control the interval between the head and the disk by measuring temperature surrounding the slider and the disk or other environmental conditions. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

スライダ上の電気パッドを通して電荷を用いて磁気ヘッドの浮動量を調整するための方法について記述する。
本発明は、磁気ハードディスクドライブに関する。より特定的には、本発明は、スライダ上の電気パッドを通して磁気記憶媒体上の磁気ヘッドの浮動量を調整する方法に関する。
A method for adjusting the floating amount of a magnetic head using an electric charge through an electric pad on a slider is described.
The present invention relates to a magnetic hard disk drive. More specifically, the present invention relates to a method for adjusting the floating amount of a magnetic head on a magnetic storage medium through an electrical pad on a slider.

ハードディスクドライブは、基本的に一連の回転可能なディスクまたは磁気読取りおよび書込み要素によりアクセスされるその他の磁気記憶媒体からなる一般的な情報記憶デバイスである。一般的にトランスジューサとして知られるこれらのデータ転送エレメントは、標準的に、ディスク上に形成された個別のデータトラック上に密な相対位置で保持されるスライダ本体により担持されまたはその中に埋込まれ、読取りおよび書込み動作を実施できるようにする。ディスク表面に対してトランスジューサを適切に位置づけるために、スライダ本体上に形成されたエアベアリング面(ABS)には、ディスクデータトラックの上にスライダおよびトランスジューサを「飛行させる」ために充分な揚力を与える流動空気流が提供される。磁気ディスクの高速回転により、その表面に沿ってかつディスクの接線方向に対し実質的に平行な方向に空気流または風流が生成される。その空気流は、高速回転するディスクの上でスライダが飛行できるようにするスライダ本体のABSと、連携する。実際には、この浮遊されたスライダは、その自己起動エアベアリングを介して、ディスク表面から物理的に離隔される。   A hard disk drive is a common information storage device consisting essentially of a series of rotatable disks or other magnetic storage media accessed by magnetic read and write elements. These data transfer elements, commonly known as transducers, are typically carried by or embedded within a slider body that is held in close relative position on individual data tracks formed on the disk. Enable read and write operations to be performed. In order to properly position the transducer relative to the disk surface, the air bearing surface (ABS) formed on the slider body provides sufficient lift to "fly" the slider and transducer over the disk data track. A flowing air stream is provided. The high speed rotation of the magnetic disk generates an air flow or wind flow along its surface and in a direction substantially parallel to the tangential direction of the disk. The airflow cooperates with the slider body ABS, which allows the slider to fly over a high-speed rotating disk. In practice, this suspended slider is physically separated from the disk surface via its self-actuating air bearing.

ABS設計における主要な目標のいくつかは、回転ディスクの表面に可能なかぎり接近させてスライダおよびそれに随伴するトランスジューサを飛行させること、そして可変の飛行条件とは無関係にその一定の近接距離を均一に維持することにある。エアベアリングスライダと高速回転磁気ディスクとの間の高さすなわち分離間隙は、一般に浮動量として定義づけられる。一般に、取付けられたトランスジューサまたは読取り/書込み素子は、回転ディスクの表面上のわずか約1マイクロインチ(25.4nm)未満のところを飛行する。スライダの浮動量は、取付けられた読取り/書込み素子の磁気ディスク読取りおよび記録能力に影響を及ぼす最も重要なパラメータの1つと考えられている。浮動量が相対的に小さいことにより、トランスジューサはディスク表面上における異なるデータビット位置間でのより大きい分解能を達成でき、かくしてデータ密度および記憶容量は改善される。相対的に小型でしかも強力なディスクドライブを利用する軽量コンパクトノート型コンピュータが益々人気を博するにつれて、浮動量を漸減させることの要求が一層増大してきている。   Some of the major goals in ABS design are to make the slider and its associated transducer fly as close as possible to the surface of the rotating disk, and to maintain that constant proximity distance regardless of variable flight conditions. It is to maintain. The height or separation gap between the air bearing slider and the high-speed rotating magnetic disk is generally defined as a floating amount. In general, the attached transducer or read / write element will fly less than about 1 microinches (25.4 nm) on the surface of the rotating disk. Slider float is considered to be one of the most important parameters affecting the magnetic disk read and recording capabilities of the attached read / write element. Due to the relatively small amount of float, the transducer can achieve greater resolution between different data bit locations on the disk surface, thus improving data density and storage capacity. As lightweight compact notebook computers that utilize relatively small and powerful disk drives have become increasingly popular, the demand for gradual reduction in float is increasing.

図1に示すように、一般的なカタマラン(catamaran)スライダ5について既知のABS設計では、ディスクに面するスライダ表面の外縁部に沿って延びる一対の平行なレール2および4を伴って形成することができる。さまざまな表面積および幾何形状をもつ3つ以上の付加的なレールを含むその他のABS形状もまた開発されてきた。2つのレール2および4は標準的に、前縁6から後縁8までスライダ本体の長さの少なくとも一部分に沿って走行している。前縁6は、回転ディスクが、後縁8に向かってスライダ5の長さを走行する際に先に通過するスライダの縁部として定義づけられる。図示するように、前縁6は、テーパー加工プロセスには大きな望ましくない許容誤差が一般的に伴うにもかかわらず、テーパーがかけられている。トランスジューサまたは磁気エレメント7は、標準的に、図1に示すように、スライダの後縁8に沿ったいずれかの場所に取り付けられる。レール2および4は、スライダが上方を飛行するためのエアベアリング面を形成し、高速回転ディスクにより形成される空気流と接触したときに必要な揚力が与えられる。ディスクが回転すると、生成された風または空気流はカタマランスライダレール2および4の下面に沿っておよびそのレール間を走行する。空気流がレール2および4の下方を通過すると、レールとディスクとの間の空気圧は増大し、かくして正の圧力付加および揚力が生じる。カタマランスライダは一般に、スライダを回転ディスクより上方の適切な高さのところで飛行させるのに充分な量の揚力または正の負荷力を作り出す。   As shown in FIG. 1, the known ABS design for a typical catamaran slider 5 is formed with a pair of parallel rails 2 and 4 extending along the outer edge of the slider surface facing the disk. Can do. Other ABS shapes have also been developed, including three or more additional rails with various surface areas and geometries. The two rails 2 and 4 typically run along at least a portion of the length of the slider body from the leading edge 6 to the trailing edge 8. The leading edge 6 is defined as the edge of the slider through which the rotating disk passes as it travels the length of the slider 5 toward the trailing edge 8. As shown, the leading edge 6 is tapered in spite of the large undesired tolerances typically associated with the tapering process. The transducer or magnetic element 7 is typically mounted somewhere along the trailing edge 8 of the slider, as shown in FIG. Rails 2 and 4 form an air bearing surface for the slider to fly above, and are provided with the necessary lift when in contact with the air flow formed by the high speed rotating disk. As the disk rotates, the generated wind or air stream travels along and between the lower surfaces of the catamaran slider rails 2 and 4. As the air flow passes under the rails 2 and 4, the air pressure between the rail and the disk increases, thus creating positive pressure application and lift. Catamaran sliders generally create a sufficient amount of lift or positive load to fly the slider at a suitable height above the rotating disk.

図2に例示するように、ヘッドジンバルアセンブリ40は、スライダに対して、その浮動量を示す垂直間隔、ピッチ角および横揺れ角といったいくつかの自由度を与える。図2に示すように、サスペンション74は、HGA40を、移動するディスク76(縁部70を有し、矢印80で表わされた方向に移動する)の上方に保持する。図2に示すディスクドライブの動作中、アクチュエータ72(例えば、ボイスコイルモータ(VCM))は、孤75全体にわたりディスク76のさまざまな直径(例えば内側径(ID)、中間径(MD)および外側径(OD))上にてHGAを移動させる。   As illustrated in FIG. 2, the head gimbal assembly 40 gives the slider several degrees of freedom such as a vertical interval, a pitch angle, and a roll angle indicating the floating amount. As shown in FIG. 2, the suspension 74 holds the HGA 40 above the moving disk 76 (having the edge 70 and moving in the direction represented by the arrow 80). During operation of the disk drive shown in FIG. 2, the actuator 72 (eg, voice coil motor (VCM)) can vary the various diameters (eg, inner diameter (ID), intermediate diameter (MD), and outer diameter) of the disk 76 throughout the arc 75. (OD)) Move the HGA above.

理想的には、ヘッド−ディスク間隔は、異なる温度において変化のない状態にとどまるべきである。しかしながら浮動量またはヘッド−ディスク間隔は、環境温度の変動と共に変化する。浮動量の変化の原因は、クラウンおよびキャンバといったようなヘッドの幾何形状の変化にある。極端に低い温度では、例えば浮動量の変化は、ヘッドの幾何形状の変化に起因して最大数ナノメートルにもなり、記録性能の低下やヘッドの機能不良を招く。この問題を解決するために、低温での浮動量変化を補償すべく2つの方法が用いられてきた。1つの方法では、ヘッド内に加熱用コイルを設け、これにより読取り−書込み領域を突出させる。実際のヘッド−ディスク間隔は変化せずにとどまる。加熱用コイルは、ウェーハレベルのときにヘッドに付加されることから、この方法は、製造プロセス全体をさらに複雑にする。代替的方法においては、書込み装置に高電流を流して磁極領域を加熱し、それを突出させて、浮動量の調整を行う。ここでわかるように、両方の技術共、磁極先端領域を突出させようとしている。これにより、最小浮動量点はその突出した磁極先端領域まで移動し、ディスク表面上のひずみのために発生すると考えられる接触に対し、磁極先端領域が保護されない状態のままに放置される可能性がある。   Ideally, the head-disk spacing should remain unchanged at different temperatures. However, the flying height or head-disk spacing changes with environmental temperature variations. The cause of the change in the floating amount is a change in the geometry of the head such as a crown and a camber. At an extremely low temperature, for example, a change in the floating amount can be as large as several nanometers due to a change in the geometrical shape of the head, leading to a decrease in recording performance and a malfunction of the head. In order to solve this problem, two methods have been used to compensate for changes in the floating amount at low temperatures. In one method, a heating coil is provided in the head, thereby protruding the read-write area. The actual head-disk spacing remains unchanged. Since the heating coil is added to the head at the wafer level, this method further complicates the entire manufacturing process. In an alternative method, a high current is passed through the writer to heat the pole area and project it to adjust the floating amount. As can be seen here, both techniques attempt to project the pole tip region. As a result, the minimum floating point moves to the protruding magnetic pole tip region, and the magnetic pole tip region may be left unprotected against contact that may occur due to distortion on the disk surface. is there.

ディスクのような磁気記憶媒体上方の磁気ヘッドの浮動量を調整するためのシステムおよび方法が開示される。チャージ用導電体が電荷をスライダに与えることができるようにするため、磁気ヘッドから離れたスライダに、チャージ用電気パッドを結合させることができる。準並列(quasi−parallel)コンデンサとして作用することにより、ヘッド−ディスク界面内の間隔の大きさを、印加された電圧の量に基づいて増減させることができる。スライダはサスペンションから電気的に絶縁されていてよい。フィードバック制御システムにより、スライダおよびディスクを取り囲む温度またはその他の環境条件を測定することによって、ヘッド−ディスクの間隔を監視および制御することができる。   A system and method for adjusting the floating amount of a magnetic head over a magnetic storage medium such as a disk is disclosed. The charging electrical pad can be coupled to the slider remote from the magnetic head so that the charging conductor can provide charge to the slider. By acting as a quasi-parallel capacitor, the size of the spacing within the head-disk interface can be increased or decreased based on the amount of applied voltage. The slider may be electrically isolated from the suspension. A feedback control system can monitor and control the head-disk spacing by measuring the temperature or other environmental conditions surrounding the slider and disk.

図3は、本発明において実践されるような、スライダおよびサスペンションの一実施形態を示す。スライダ5は、磁気読取り/書込みヘッド7または磁気読取り/書込みトランスジューサを収納している。ヘッド7とディスク76との間の界面は、準並列コンデンサとして構成し得る。磁気ヘッド7は上部電極として作用し、一方磁気ディスク76は下部電極として作用する。磁気ヘッド7および磁気ディスク76は小さなエアギャップで分離されている。ヘッド−ディスク界面(HDI)に対して低電圧が印加された場合、浮動量は、式f=kv2/d2に従って、印加電圧と共に減少する。記号fは、2つの電極(すなわち、ヘッド7とディスク76)間の引力を表わす。記号kは、一定値を表わす。記号vは、両電極に印加された電圧またはヘッド7とディスク76の間の静電界の電位差を表わしている。記号dは、ヘッド7とディスク76との間の距離を表わす。上記式は、高電圧で増大したfによって必要とされるように、印加電圧の増大に伴ってdが減少することを示す。換言すると、電圧の印加により、ヘッドとディスクとの間の間隔を減少させることができる。 FIG. 3 illustrates one embodiment of a slider and suspension as practiced in the present invention. The slider 5 houses a magnetic read / write head 7 or a magnetic read / write transducer. The interface between the head 7 and the disk 76 can be configured as a quasi-parallel capacitor. The magnetic head 7 acts as an upper electrode, while the magnetic disk 76 acts as a lower electrode. The magnetic head 7 and the magnetic disk 76 are separated by a small air gap. When a low voltage is applied to the head-disk interface (HDI), the floating amount decreases with the applied voltage according to the equation f = kv 2 / d 2 . The symbol f represents the attractive force between the two electrodes (ie, the head 7 and the disk 76). The symbol k represents a constant value. The symbol v represents the voltage applied to both electrodes or the potential difference of the electrostatic field between the head 7 and the disk 76. The symbol d represents the distance between the head 7 and the disk 76. The above equation shows that d decreases with increasing applied voltage, as required by increased f at higher voltages. In other words, the distance between the head and the disk can be reduced by applying a voltage.

一実施形態においては、第1の導電体310および第2の導電体320は、磁気ヘッド7を電子フィードバックシステム330に結合できる。第1の導電体310は、電圧を磁気ヘッド7に印加することができる。第1の導電体310は、ウェーハプロセス中にスライダ5の後縁において電気パッドを付加することによって、該スライダ5に結合可能である。電気パッドはスライダ5のいずれのパッドからも分離し、かかるいずれのパッドからも電気的に絶縁される。スライダ5は、通常接地されているサスペンション74から電気的に絶縁されていてよい。スライダ5は、小さな電圧がスライダ5に印加された場合に、サスペンション74を通した大地へのいかなる漏れ電流も許容しない高い電気抵抗を有する接着剤340を用いて、サスペンション74に結合することができる。浮動量モニタシステムすなわち電子フィードバックシステム330を、ディスクドライブエレクトロニクスシステム内に組み込んで、各ヘッドについて個別に浮動量を正確に制御し、浮動量が低下している間に考えられるヘッド−ディスク接触を防止することが可能である。フィードバックシステム330は、第2の導電体320を介して送信されたリードバック(read−back)信号を用いることによってヘッド−ディスク間隔を監視する。リードバック信号は、ヘッド−ディスク間隔の変化に感応する振幅、振幅変調またはその他の電気信号であってよい。リードバック信号はまた、スライダ5を取り囲む温度またはその他の環境条件に関するデータも含むことができる。フィードバックシステム330は、測定されたヘッド−ディスク間隔に基づきスライダ5に正確な電圧を送ることによって、ヘッド−ディスク間隔を制御することができる。   In one embodiment, the first conductor 310 and the second conductor 320 can couple the magnetic head 7 to the electronic feedback system 330. The first conductor 310 can apply a voltage to the magnetic head 7. The first conductor 310 can be coupled to the slider 5 by adding an electrical pad at the trailing edge of the slider 5 during the wafer process. The electrical pad is isolated from any pad of the slider 5 and is electrically isolated from any such pad. The slider 5 may be electrically insulated from the suspension 74 that is normally grounded. The slider 5 can be coupled to the suspension 74 using an adhesive 340 having a high electrical resistance that does not allow any leakage current to the ground through the suspension 74 when a small voltage is applied to the slider 5. . A floating amount monitoring system or electronic feedback system 330 is incorporated into the disk drive electronics system to accurately control the floating amount individually for each head and prevent possible head-disk contact while the floating amount is reduced. Is possible. The feedback system 330 monitors the head-disk spacing by using a read-back signal transmitted via the second conductor 320. The readback signal may be an amplitude, amplitude modulation or other electrical signal that is sensitive to changes in the head-disk spacing. The readback signal can also include data relating to the temperature or other environmental conditions surrounding the slider 5. The feedback system 330 can control the head-disk spacing by sending an accurate voltage to the slider 5 based on the measured head-disk spacing.

図4を参照すると、本発明の第1の実施形態が示されている。この実施形態においては、後縁に読取りおよび書込み電気部品を含むスライダ401が示される。サスペンション421上の電気部品に読取り/書込み電気部品を電気的に接続するため、スライダ上には、ボンディングパッド409および411が具備されている。この実施形態においては、サスペンションの電気部品は、それぞれ読取り/書込み信号のためのボンディングパッド415、417に結合されている4つの導電トレース405、407を含む。当該技術分野において既知であるような標準的なサスペンションにおいては、導電トレース405、407は、サスペンション421の中に内蔵されていてもよいし、あるいはサスペンションに結合されているフレキシブル回路などの中に別途作り上げられてもよい。また、トレースは、記憶媒体からのデータの読取りおよび記憶媒体へのその書込みを制御するディスクドライブの電気部品(例えば、図4中には示されていないプリアンプ)に電気的に結合されている。   Referring to FIG. 4, a first embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, a slider 401 is shown that includes read and write electrical components on the trailing edge. Bonding pads 409 and 411 are provided on the slider for electrically connecting the read / write electrical components to the electrical components on the suspension 421. In this embodiment, the suspension electrical components include four conductive traces 405, 407 coupled to bonding pads 415, 417 for read / write signals, respectively. In standard suspensions as known in the art, the conductive traces 405, 407 may be built into the suspension 421 or separately in a flexible circuit or the like coupled to the suspension. May be made up. The traces are also electrically coupled to the electrical components of the disk drive (eg, a preamplifier not shown in FIG. 4) that control the reading of data from and writing to the storage media.

本発明のこの実施形態によると、スライダ401は、従来の要領で(例えば、電気絶縁性接着剤を用いて)サスペンションの舌状部403に結合される。スライダ401の外表面には、分離したチャージ用ボンディングパッド413が具備されている。このチャージ用ボンディングパッド413は、ヘッド構造内に組込まれた導電性経路または直接接触のいずれかを通してスライダ401に電気的に接続される。電子フィードバックシステム330への導電経路を提供するために、チャージ用トレース419に沿ってサスペンション上には個別のチャージ用パッド420が具備される。スライダ401が舌状部403に付着されると、スライダのボンディングパッド409、411、413は、例えば金ボールボンディング構造により、サスペンションのボンディングパッド417、415、420に電気的に結合できる。超音波ボンディングおよびはんだづけを含めた電気接続方法を使用することも可能である。   According to this embodiment of the invention, the slider 401 is coupled to the suspension tongue 403 in a conventional manner (eg, using an electrically insulating adhesive). A separate charge bonding pad 413 is provided on the outer surface of the slider 401. The charge bonding pad 413 is electrically connected to the slider 401 through either a conductive path or direct contact built into the head structure. A separate charge pad 420 is provided on the suspension along the charge trace 419 to provide a conductive path to the electronic feedback system 330. When the slider 401 is attached to the tongue 403, the slider bonding pads 409, 411, and 413 can be electrically coupled to the suspension bonding pads 417, 415, and 420 by, for example, a gold ball bonding structure. It is also possible to use electrical connection methods including ultrasonic bonding and soldering.

図5は、印加された電圧に対しヘッド−ディスク間隔の変化をプロットしたダイナミック電気試験(DET)の標準的グラフである。ヘッド−ディスク間隔の変化は、リードバック信号パルスの50%高さでの電力幅(PW50)により測定された。PW50は、ヘッド−ディスク間隔と共に直線的に変化する。これらの測定を得るために、電圧源としてDC電源が用いられ、−2から+2ボルトまでの電圧が使用された。プロット中に示されているように、浮動量(PW50)は、電圧が正であるか負であるかとは無関係に、印加電圧と共に減少する。0〜2ボルトの電圧範囲について、PW50は約0.12μin(0.3×10-2μm)または0.06μin(0.15×10-2μm)/ボルトである。従って、0.06μinの浮動量については、低温動作条件で起こり得るように、補償するのに1ボルトで充分となる。 FIG. 5 is a standard graph of a dynamic electrical test (DET) plotting the change in head-disk spacing versus applied voltage. The change in head-disk spacing was measured by the power width (PW50) at 50% height of the readback signal pulse. PW50 varies linearly with the head-disk spacing. To obtain these measurements, a DC power source was used as the voltage source, and voltages from -2 to +2 volts were used. As shown in the plot, the floating amount (PW50) decreases with the applied voltage, regardless of whether the voltage is positive or negative. For a voltage range of 0-2 volts, the PW50 is about 0.12 μin (0.3 × 10 −2 μm) or 0.06 μin (0.15 × 10 −2 μm) / volt. Thus, for a float of 0.06 μin, 1 volt is sufficient to compensate, as may occur at low temperature operating conditions.

ヘッド−ディスク界面での電荷または電圧の印加に伴う1つの問題点は、巨大磁気抵抗(GMR)センサに対して静電損傷が及ぼされる可能性である。業界で用いられている大半のGMRセンサは、約5ボルトの閾値を有する。従って、ヘッド−ディスク界面に対する1ボルト以下の電圧といったような低電圧の印加は、GMRセンサに対して静電気損傷をひき起こす確率は低い。   One problem with applying charge or voltage at the head-disk interface is the potential for electrostatic damage to giant magnetoresistive (GMR) sensors. Most GMR sensors used in the industry have a threshold of about 5 volts. Therefore, the application of a low voltage such as a voltage of 1 volt or less to the head-disk interface has a low probability of causing electrostatic damage to the GMR sensor.

本明細書において複数の実施形態が特定的に例示され記述されているものの、本発明の修正および変形形態が以上の教示により網羅されており、本発明の精神および意図された範囲から逸脱することなしに、特許請求の範囲内に入るものであるということがわかるだろう。   While several embodiments have been specifically illustrated and described herein, modifications and variations of the present invention are covered by the above teachings and depart from the spirit and intended scope of the present invention. None will be understood to fall within the scope of the claims.

当業者にとって既知の読取り/書込みヘッドを有するスライダデバイスの斜視図である。1 is a perspective view of a slider device having a read / write head known to those skilled in the art. FIG. 当該技術分野において既知のディスクドライブデバイスの斜視図である。1 is a perspective view of a disk drive device known in the art. FIG. 本発明において実践されるような、スライダおよびサスペンションの一実施形態を示す図である。FIG. 3 illustrates one embodiment of a slider and suspension as practiced in the present invention. 本発明において実践されるような、チャージ用ボンディングパットを伴うスライダの一実施形態を示す図である。FIG. 4 shows an embodiment of a slider with a charging bonding pad as practiced in the present invention. 印加電圧に対してヘッド−ディスク間隔の変化をプロットしたGuzik測定の標準的グラフである。6 is a standard graph of Guzik measurement plotting the change in head-disk spacing against applied voltage.

符号の説明Explanation of symbols

2,4 レール
5 スライダ
6 前縁
7 磁気読取り/書込みヘッド
8 後縁
40 ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)
72 アクチュエータ
74 サスペンション
76 磁気ディスク
310 第1の導電体
320 第2の導電体
330 電子フィードバックシステム
340 接着剤
401 スライダ
403 舌状部
405,407 導電トレース
409,411,413 スライダのボンディングパッド
419 チャージ用トレース
415,417,420 サスペンションのボンディングパッド
421 サスペンション
2, 4 Rail 5 Slider 6 Leading edge 7 Magnetic read / write head 8 Trailing edge 40 Head gimbal assembly (HGA)
72 Actuator 74 Suspension 76 Magnetic Disk 310 First Conductor 320 Second Conductor 330 Electronic Feedback System 340 Adhesive 401 Slider 403 Tongue 405, 407 Conductive Trace 409, 411, 413 Slider Bonding Pad 419 Charging Trace 415, 417, 420 Bonding pad for suspension 421 Suspension

Claims (29)

磁気記憶媒体からデータを読取るための第1の電気パッドセットおよび磁気記憶媒体にデータを書込むための第2の電気パッドセットを有する、スライダに結合された磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドから分離した前記スライダに結合されたチャージ用電気パッドと、
電荷を前記スライダに印加すべく前記電気パッドに結合されたチャージ用導電体と、
を有してなるスライダ。
A magnetic head coupled to the slider having a first electrical pad set for reading data from the magnetic storage medium and a second electrical pad set for writing data to the magnetic storage medium;
An electrical pad for charging coupled to the slider separated from the magnetic head;
A charging conductor coupled to the electrical pad to apply a charge to the slider;
A slider comprising:
前記チャージ用電気パッドは、前記スライダの後縁に結合される請求項1に記載のスライダ。   The slider of claim 1, wherein the charging electrical pad is coupled to a trailing edge of the slider. ウェーハ製造プロセス中に、前記チャージ用電気パッドが前記スライダに結合される請求項1に記載のスライダ。   The slider of claim 1, wherein the charging electrical pad is coupled to the slider during a wafer manufacturing process. サスペンションに結合されている請求項1に記載のスライダ。   The slider according to claim 1, wherein the slider is coupled to a suspension. 前記サスペンションから電気的に絶縁されている請求項4に記載のスライダ。   The slider according to claim 4, wherein the slider is electrically insulated from the suspension. 高電気抵抗を有する接着剤を用いて前記サスペンションに結合されている請求項5に記載のスライダ。   The slider according to claim 5, wherein the slider is coupled to the suspension using an adhesive having high electrical resistance. 電子フィードバックシステムに接続され、該電子フィードバックシステムは前記スライダの環境条件を監視する請求項1に記載のスライダ。   The slider of claim 1 connected to an electronic feedback system, wherein the electronic feedback system monitors environmental conditions of the slider. 前記チャージ用導電体は前記電子フィードバックシステムに接続され、該チャージ用導電体は前記スライダの浮動量に基づいて前記電荷を印加する請求項7に記載のスライダ。   The slider according to claim 7, wherein the charging conductor is connected to the electronic feedback system, and the charging conductor applies the charge based on a floating amount of the slider. 前記チャージ用導電体は前記電子フィードバックシステムに接続され、該チャージ用導電体は前記スライダの周囲温度に基づいて前記電荷を印加する請求項7に記載のスライダ。   The slider according to claim 7, wherein the charging conductor is connected to the electronic feedback system, and the charging conductor applies the charge based on an ambient temperature of the slider. 前記電荷は、0.1〜5ボルトの範囲内にある請求項1に記載のスライダ。   The slider of claim 1, wherein the charge is in the range of 0.1 to 5 volts. 磁気記憶媒体と、
サスペンションと、
前記サスペンションに結合されたスライダと、
前記磁気記憶媒体からデータを読取るための第1の電気パッドセットおよび前記磁気記憶媒体にデータを書込むための第2の電気パッドセットを有する、前記スライダに結合された磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドから分離した前記スライダに結合されたチャージ用電気パッドと、
電荷を前記スライダに印加すべく、前記電気パッドに結合されたチャージ用導電体と、
を有してなるシステム。
A magnetic storage medium;
Suspension,
A slider coupled to the suspension;
A magnetic head coupled to the slider having a first electrical pad set for reading data from the magnetic storage medium and a second electrical pad set for writing data to the magnetic storage medium;
An electrical pad for charging coupled to the slider separated from the magnetic head;
A charging conductor coupled to the electrical pad to apply a charge to the slider;
A system comprising.
前記チャージ用電気パッドは、前記スライダの後縁に結合される請求項11に記載のスライダ。   The slider of claim 11, wherein the charging electrical pad is coupled to a trailing edge of the slider. ウェーハ製造プロセス中に、前記チャージ用電気パッドが前記スライダに結合される請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the charging electrical pad is coupled to the slider during a wafer manufacturing process. 前記スライダが、前記サスペンションから電気的に絶縁されている請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the slider is electrically isolated from the suspension. 前記スライダが、高電気抵抗を有する接着剤を用いて前記サスペンションに結合される請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the slider is coupled to the suspension using an adhesive having a high electrical resistance. 前記スライダが電子フィードバックシステムに接続され、該電子フィードバックシステムは前記スライダの環境条件を監視する請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the slider is connected to an electronic feedback system that monitors environmental conditions of the slider. 前記チャージ用導電体が前記電子フィードバックシステムに接続され、該チャージ用導電体は前記スライダの浮動量に基づいて前記電荷を印加する請求項16に記載のシステム。   The system of claim 16, wherein the charging conductor is connected to the electronic feedback system, and the charging conductor applies the charge based on a floating amount of the slider. 前記チャージ用導電体が前記電子フィードバックシステムに接続され、該チャージ用導電体は前記スライダの周囲温度に基づいて前記電荷を印加する請求項16に記載のシステム。   The system of claim 16, wherein the charging conductor is connected to the electronic feedback system, and the charging conductor applies the charge based on an ambient temperature of the slider. 前記電荷は0.1〜5ボルトの範囲内にある請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the charge is in the range of 0.1 to 5 volts. スライダを磁気データ記憶媒体より上方に浮遊させる段階であって、該スライダは、スライダ上の読取り電気パッドセットおよび書込み電気パッドセットから電気的に絶縁されたチャージ用電気パッドに結合されている段階と、
前記磁気データ記憶媒体との関係において前記スライダ上に電荷を作り出すべくチャージ用電気パッドに電圧を印加する段階と、
を有してなる方法。
Floating the slider above the magnetic data storage medium, the slider being coupled to a read electrical pad set on the slider and a charging electrical pad electrically isolated from the write electrical pad set; ,
Applying a voltage to a charging electrical pad to create a charge on the slider in relation to the magnetic data storage medium;
A method comprising:
前記チャージ用電気パッドが、前記スライダの後縁に結合される請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein the charging electrical pad is coupled to a trailing edge of the slider. ウェーハ製造プロセス中に、前記チャージ用電気パッドが前記スライダに結合される請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein the charging electrical pad is coupled to the slider during a wafer manufacturing process. 前記スライダが、サスペンションに結合される請求項20に記載の方法。   The method of claim 20, wherein the slider is coupled to a suspension. 前記スライダが、前記サスペンションから電気的に絶縁されている請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the slider is electrically isolated from the suspension. 前記スライダが、高電気抵抗を有する接着剤を用いて前記サスペンションに結合される請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the slider is coupled to the suspension using an adhesive having a high electrical resistance. 前記スライダの環境条件を監視する段階をさらに含む請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, further comprising monitoring environmental conditions of the slider. 前記スライダの浮動量に基づいて前記電荷を印加する段階をさらに含む請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, further comprising applying the charge based on a floating amount of the slider. 前記スライダの周囲温度に基づいて前記電荷を印加する段階をさらに含む請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, further comprising applying the charge based on an ambient temperature of the slider. 前記電荷は0.1〜5ボルトの範囲内にある請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein the charge is in the range of 0.1-5 volts.
JP2004204911A 2003-07-11 2004-07-12 Slider, and system and method using slider Pending JP2005032429A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/618,145 US7042670B2 (en) 2003-07-11 2003-07-11 Method for adjusting flying height of magnetic heads using an electrical charge through an electrical pad on the slider

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005032429A true JP2005032429A (en) 2005-02-03
JP2005032429A5 JP2005032429A5 (en) 2007-07-12

Family

ID=33565072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004204911A Pending JP2005032429A (en) 2003-07-11 2004-07-12 Slider, and system and method using slider

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7042670B2 (en)
JP (1) JP2005032429A (en)
CN (1) CN1577595B (en)
HK (1) HK1071958A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100703707B1 (en) 2006-04-10 2007-04-09 삼성전자주식회사 Hard disk drive, method for controlling flying height of magnetic head thereof, and computer readable recording media recording the method
JP2008159241A (en) * 2006-11-28 2008-07-10 Shinka Jitsugyo Kk Non-contact measurement of fly height by electrostatic force
US7457070B2 (en) 2006-02-07 2008-11-25 Fujitsu Limited Apparatus for controlling space between head and medium

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7130160B2 (en) * 2004-01-13 2006-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for a micro-actuator providing three-dimensional positioning to a slider in a hard disk drive
US7199960B1 (en) * 2001-12-11 2007-04-03 Maxtor Corporation Disk drive with AC exciter for head/disk interface
JP2004185735A (en) * 2002-12-04 2004-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetic head assembly and magnetic disk device
JP2005116064A (en) * 2003-10-08 2005-04-28 Shinka Jitsugyo Kk Head gimbal assembly on which magnetic head slider is mounted and magnetic disk device
US7046473B2 (en) * 2004-09-14 2006-05-16 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Method and apparatus for active fly height control with heating and electrical charge
US7190547B2 (en) * 2004-12-30 2007-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for detecting contact between a read-write head and the accessed disk surface in a hard disk drive
US7280305B2 (en) * 2006-01-13 2007-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for estimating and controlling the flying height of a read-write head in a hard disk drive
US7573668B2 (en) * 2006-01-16 2009-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for sensing leakage current to estimate and possibly adjust flying height of a read-write head in a hard disk drive
JP4366366B2 (en) * 2006-02-16 2009-11-18 富士通株式会社 Recording medium driving apparatus, head slider and control method therefor
US20080055772A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Mcmillan Chris Method and apparatus for predicting contact of a read-write head in a hard disk drive
US7489466B2 (en) * 2006-12-27 2009-02-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Enabling intermittent contact recording on-demand
US20080218895A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Systems and/or methods for controlling bias voltages between recording media and read/write heads in disk drive devices
KR100825812B1 (en) 2007-04-05 2008-04-29 삼성전자주식회사 Method for adaptively adjusting a flying height of magnetic head and disk drive using the same
US20090144380A1 (en) * 2007-11-21 2009-06-04 Kallman William R Peer-to-peer email
US8873191B2 (en) 2013-03-14 2014-10-28 HGST Netherlands B.V. Fly-height control and touchdown detection
EP3553814A1 (en) * 2018-04-10 2019-10-16 VAT Holding AG Positioning device, charging and/or discharging system and method for operating a positioning device
KR102564605B1 (en) * 2018-12-21 2023-08-14 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor device and manufacturing method of a semiconductor device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06243625A (en) * 1993-02-16 1994-09-02 Sony Corp Method for contactless holding of magnetic head and its device
JPH0757418A (en) * 1993-08-10 1995-03-03 Fujitsu Ltd Magnetic head unit for magnetic disk device
JPH09161233A (en) * 1995-12-07 1997-06-20 Fujitsu Ltd Magnetic head, testing method and manufacture thereof
WO2002059880A2 (en) * 2001-01-25 2002-08-01 Seagate Technology Llc. Integrated electrostatic slider fly height control

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3667354B2 (en) * 1992-11-27 2005-07-06 富士通株式会社 Head slider support
US5901014A (en) * 1993-08-10 1999-05-04 Fujitsu Limited Thin film magnetic head and assembly configured to reduce risk of discharge between the coil and the core slider
US6359746B1 (en) * 1994-09-14 2002-03-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk drive
US5748412A (en) * 1995-08-11 1998-05-05 Seagate Technology, Inc. Method and apparatus for protecting magnetoresistive sensor element from electrostatic discharge
US6366416B1 (en) * 2000-02-03 2002-04-02 Seagate Technology Llc Glide test head with active fly height control
JP3501758B2 (en) * 1998-11-13 2004-03-02 Tdk株式会社 Recording / reproducing head support mechanism and recording / reproducing apparatus
US6775089B1 (en) * 2000-12-15 2004-08-10 Seagate Technology Llc Electrostatic slider fly height control
CN1288659C (en) * 2001-08-22 2006-12-06 西加特技术有限责任公司 Contact detection and calibration for electrostatic fly height control in a disc drive
CN1251186C (en) * 2001-08-22 2006-04-12 西加特技术有限责任公司 Contact detection and calibration for electrostatic fly height control in a disc drive
US6757120B2 (en) * 2002-03-07 2004-06-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Dynamic method and apparatus for controlling head fly characteristics in a disk drive
US6967806B2 (en) * 2003-05-19 2005-11-22 Seagate Technology Llc Electrostatic actuator with multilayer electrode stack

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06243625A (en) * 1993-02-16 1994-09-02 Sony Corp Method for contactless holding of magnetic head and its device
JPH0757418A (en) * 1993-08-10 1995-03-03 Fujitsu Ltd Magnetic head unit for magnetic disk device
JPH09161233A (en) * 1995-12-07 1997-06-20 Fujitsu Ltd Magnetic head, testing method and manufacture thereof
WO2002059880A2 (en) * 2001-01-25 2002-08-01 Seagate Technology Llc. Integrated electrostatic slider fly height control

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7457070B2 (en) 2006-02-07 2008-11-25 Fujitsu Limited Apparatus for controlling space between head and medium
KR100703707B1 (en) 2006-04-10 2007-04-09 삼성전자주식회사 Hard disk drive, method for controlling flying height of magnetic head thereof, and computer readable recording media recording the method
JP2008159241A (en) * 2006-11-28 2008-07-10 Shinka Jitsugyo Kk Non-contact measurement of fly height by electrostatic force

Also Published As

Publication number Publication date
CN1577595A (en) 2005-02-09
US7042670B2 (en) 2006-05-09
US20050007687A1 (en) 2005-01-13
HK1071958A1 (en) 2005-08-05
CN1577595B (en) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7042670B2 (en) Method for adjusting flying height of magnetic heads using an electrical charge through an electrical pad on the slider
US7679857B2 (en) Non-contact measurement of slider fly height by electrostatic force
US7046473B2 (en) Method and apparatus for active fly height control with heating and electrical charge
US7190543B2 (en) Method and apparatus for optimizing flying height control using heated sliders
US7701676B2 (en) Flying head slider and recording medium drive
US20090135512A1 (en) Electrical current as probe for modulation at head-disk interface
US8630057B2 (en) In-situ contact potential measurement in hard-disk drives
JP2008146806A (en) Head supporting mechanism, magnetic head assembly, and magnetic disk drive apparatus
US9711173B2 (en) Apparatus and method for setting slider surface potential
US6867940B2 (en) Method and apparatus for mitigating thermal pole tip protrusion
US20080198510A1 (en) Head slider and storage medium drive
US8817406B2 (en) Magnetic-recording head with touch-down detector incorporating a carbon nano-tube
US8274751B2 (en) Electrical current as probe for modulation at head-disk interface
US7417209B2 (en) Recording disk drive with reduced noise thermal flyheight control
JP2005327383A (en) Thin film magnetic head, head gimbal assembly provided with thin film magnetic head, magnetic disk drive provided with head gimbal assembly, method for designing thin film magnetic head, and method for manufacturing thin film magnetic head
CN114730576B (en) Thermally assisted magnetic recording (HAMR) disk drive with interface voltage control circuit
US10650850B1 (en) Hard disk drive with write gap conductive structure and dual independent interface voltage control circuitry
US20080068756A1 (en) Head slider having recess at outflow end of front air bearing surface
JP2006196127A (en) Thin-film magnetic head, magnetic head assembly, and magnetic-disk drive device
US20040130823A1 (en) Head suspension assembly having smaller stray capacitance
US6545841B1 (en) Strategy for read/write spacing requirement
JP2005332514A (en) Thin film magnetic head, head gimbal assembly provided with thin film magnetic head, magnetic disk apparatus provided with head gimbal assembly
JP2006277820A (en) Thin film magnetic head equipped with magnetic field impression means, head gimbal assembly equipped with this thin film magnetic head, magnetic disk unit equipped with this head gimbal assembly, and magnetic recording and reproducing method using this thin film magnetic head

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070529

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100727

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101022

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110517